低压配电柜铜排母线框温升过高案例

移动公司低压配电柜设备(安装/调试/维护/操作)案例

ETSS项目组/代维站：福建；姓名：黄来瀚；撰写时间：2009.11.25；

第一部分、【概述/介绍】

A、设备/事件地点：低压配电柜/福建移动湖东大楼 .

；

B、设备描述：

①设备厂家：施耐德；②设备型号：blokset-0；

③外观描述(最好附图)：；

图(1)：

B、服务内容/背景介绍：维护人员进行日常维护巡检，用红外成像仪对低压配电柜母

线铜排进行检查时发现母线铜排固定框架温度异常。

C、设备/系统/事件使用/故障情况介绍：容量为3200A的低压母线铜排在通过电流1800A

时，现场测试部分铜排金属母线框温度达到120度、母线框环流电流21A，部分螺栓温

度偏高，最高的达130度。现场红外成像图示如下：

第二部分、【详细安装/调试/维护/操作过程描述】

A、故障现象/错误操作情况描述：母线框温升过高，最高达120度。；

B、故障定位过程描述： 1、经检查，由于母线铜排母线框采用非导磁性金属材料且形

成闭环，在母排通过大电流的情况下涡流现象就特别严重，造成母线铜排金属支架

产生了异常温升。

C、2、造成这种现象的原因判断为母线框采用非导磁性金属材料且形成闭环，只需将母

线框和螺栓更换为非导磁性材料就可能解决问题。。

；

C、故障处理/正确操作说明：1、联系相关厂家和单位到现场进行确认并制定整改方案。

2、通知各相关厂家、单位此次整改的方案和时间。

3、施工厂家要提前准备好整改所需要的材料和工具。

4、工程整改前一天进行油机测试，以确定油机能正常运行。

5、启动油机，待输出运行参数稳定后闭合油机输出空开，负一层应急母排切换油机供

电。

6、机房维护人员到各机房确认各设备运行正常。

7、断开TR1高压输入开关，检验母线已完全断电即开始配电柜母线框整改操作。

8、按整改方案拆除旧母排母线框加强钢件等，更换成非导磁材料。

9、清理现场，检查是否有工具或材料遗留在配电屏内。

10、确认无误后将应急母排切换回TR1供电。

11、机房维护人员到各机房确认各设备运行正常。

12、油机空载运行15分钟后关闭。

13、整改工程完毕。

整改完成后，针对异常部位重新进行红外温升测量图像如下：

从以上热成像图的对比我们可以直观的看出，经过这次整改，母线框的温度有了明显的降低，故障隐患已经彻底的被排除。

；小结：此次故障较为隐蔽，如不及时整改将会产生严重的后果。而且此次的整改涉及面广，施工难度和危险系数都较大，因此在将来低压母排工程验收工作中要加强验收力度，杜绝类似隐患的产生。

；

3短路电流和计算课后习题解析

习题和思考题 3-1.什么叫短路？短路的类型有哪些？造成短路故障的原因有哪些？短路有哪些危害？短路电流计算的目的是什么？ 答：所谓短路，就是指供电系统中不等电位的导体在电气上被短接，如相与相之间、相与地之间的短接等。其特征就是短接前后两点的电位差会发生显著的变化。 在三相供电系统中可能发生的主要短路类型有三相短路、两相短路、两相接地短路及单相接地短路。三相短路称为对称短路，其余均称为不对称短路。在供电系统实际运行中，发生单相接地短路的几率最大，发生三相对称短路的几率最小，但通常三相短路的短路电流最大，危害也最严重，所以短路电流计算的重点是三相短路电流计算。 供电系统发生短路的原因有： （1）电力系统中电气设备载流导体的绝缘损坏。造成绝缘损坏的原因主要有设备长期运行绝缘自然老化、设备缺陷、设计安装有误、操作过电压以及绝缘受到机械损伤等。 （2）运行人员不遵守操作规程发生的误操作。如带负荷拉、合隔离开关（部仅有简单的灭弧装置或不含灭弧装置），检修后忘拆除地线合闸等； （3）自然灾害。如雷电过电压击穿设备绝缘，大风、冰雪、地震造成线路倒杆以及鸟兽跨越在裸导体上引起短路等。 发生短路故障时，由于短路回路中的阻抗大大减小，短路电流与正常工作电流相比增加很大（通常是正常工作电流的十几倍到几十倍）。同时，系统电压降低，离短路点越近电压降低越大，三相短路时，短路点的电压可能降低到零。因此，短路将会造成严重危害。 （1）短路产生很大的热量，造成导体温度升高，将绝缘损坏； （2）短路产生巨大的电动力，使电气设备受到变形或机械损坏； （3）短路使系统电压严重降低，电器设备正常工作受到破坏,例如,异步电动机的转矩与外施电压的平方成正比，当电压降低时，其转矩降低使转速减慢，造成电动机过热而烧坏； （4）短路造成停电，给国民经济带来损失，给人民生活带来不便； （5）严重的短路影响电力系统运行稳定性，使并列的同步发电机失步，造成系统解列，甚至崩溃； （6）单相对地短路时，电流产生较强的不平衡磁场，对附近通信线路和弱电设备产生严重电磁干扰，影响其正常工作。 计算短路电流的目的是: （1）选择电气设备和载流导体，必须用短路电流校验其热稳定性和动稳定性。

电机温升

中小型电动机的温升 ——资料来自机械设计手册第三版并经整理 发热与温升：电动机在运行过程中有能量损耗，可分为固定损耗和可变损耗。固定损耗包括铁损和机械损耗，与负载大小无关，一般型电动机此项数值较小；可变损耗主要是铜损，是电机发热的主要热源，等于电流的平方乘以电阻。 损耗导致电机发热。 电机的温升：发热与散热达到平衡时电机温度与环境温度之差称为电动机的温升。若以Q 代表单位时间内电动机的发热量；A代表电动机与环境温度相差1度时，单位时间内电动机的散热量，则温升稳定值 ?T=Q/A 达到温升稳定值所需的时间：理论上达到温升绝对稳定的时间是无限长的，实际上只能达到基本稳定。所需要的时间与发热时间常数T有关。若以C代表电机的热容量，即电动机温度升高1度所需的热量，则 T=C/A （A的定义同上） T与电动机的构造和尺寸有关。小型电动机（中心高80~315属于小型）一般为0.5小时左右，大型电动机（中心高大于630mm属于大型）一般为3~4小时。电机的冷却时间常数为发热时间常数的2~3倍，采用强迫通风时，两者相等。 T并不就是温升的稳定时间。温升按指数规律随时间的增加而逐渐趋于稳定值。下表是根据公式计算出的温升与温升稳定值之比TB与时间的关系 表列数据可以用来估计温升稳定值和大致达到温升稳定值所需的时间。举例来说，如果某小型电动机的T=0.5小时，运行3xT=1.5小时的温升为35度，便可得到TB=0.95，则可以推算出温升稳定值为?T=35/0.95=36.84度。 电机的绝缘等级与允许温升：电机的绝缘等级决定于所采用的材料的耐热等级。若电机的主要部件采用不同耐热等级的绝缘材料，则其绝缘等级按绝缘材料的最低耐热等级考核。一般用途的中小型电机常选用较低耐热等级的绝缘材料，如E级，B级；有特殊要求的如高温环境，频繁启动的电机，则采用较高耐热等级的绝缘材料，但有时为了提高电机的使用寿命与可靠性，往往也采用较高耐热等级的绝缘材料，但其温升按较低等级考核。 电机的允许温升决定于：（1）电机的绝缘等级；（2）电机的使用环境（如海拔和环境温度等）；（3）电机各绕组的冷却方法；（4）电机温升的测量方法。如果用温度计法测量温升，其温升限值（空气冷却）对于E级绝缘为65度；B级为70度；F级为85度；H 级为105度。 电动机铭牌标示的额定功率，应理解为，当电动机在额定条件下长期运行时，因发热而升高的温度恰好达到制造厂所规定的允许温升（即额定温升）数值。电动机的选择与使用，都以不超过额定温升为原则。 电机轴承的允许温升：对于滚动轴承为95度；滑动轴承为80度。 注：1. 以上温度均为摄氏度。 2. 以上内容，特别是数据仅供参考。控制数据以作业文件为准。

短路故障分析习题

1. 下图所示的电网中，f 点三相短路时，发电机端母线电压保持6.3kV 不变。r 1，x 1分别 为电抗器的电阻和电抗，r 1=0.042Ω，x 1=0.693Ω，r 2，x 2分别为电缆的电阻和电抗，r 2=0.463Ω, x 2=0.104Ω。若6.3kV 母线的三相电压为： ( )( )() a s b s c s 6.3cos 6.3cos 1206.3cos 120 u t u t u t ωαωαωα=+=+-=++ 在空载情况下，f 点突然三相短路。设突然短路时α=30°，试计算： (1) 电缆中流过的短路电流交流分量幅值。 (2) 电缆中三相短路电流表达式。 (3) 三相中哪一相的瞬时电流最大，并计算其近似值。 (4) α为多少度时，a 相的最大瞬时电流即为冲击电流。 解：r 1, x 1分别为电抗器的电阻和电抗，r 1=0.042Ω , 140.693100x = =Ω r 2, x 2分别为电缆的电阻和电抗，r 2=0.463Ω, x 2=0.104Ω 令r = r 1+ r 2=0.505Ω, x = x 1+ x 2=0.797Ω 令0.943arctan()57.64x z r ?==Ω = = (1) 三相短路电流交流分量的幅值为：9.45kA m I == (2) 直流分量衰减时间常数为：/0.7970.005s 3140.505 a L x T R r ω= ===? 由于短路前线路处于空载，则短路前瞬间线路电流为0，则每条电缆中三相短路电流的表达式为： 1 1 2 2

()()()()()()()()a m m 0.005 0.005 b 0.005 c cos 0cos 9.45cos 27.649.45cos 27.649.45cos 147.649.45cos 147.649.45cos 92.369.45cos 92.36a t T s t s t s t s i I t I e t e i t e i t e ωα?α?ωωω--- - =+-+--????=---=---=-- (3) 直流分量值越大，短路电流瞬时值越大，且任意初相角下总有一相直流分量起始值最 大。由步骤(2)可知，cos(?27.64°)>cos(?147.64°)>cos(92.36°)，a 相的直流分量最大，大约在短路发生半个周波之后，a 相电流瞬时值将到达最大值，即 ()()0.010.005 a 9.45cos 3140.0127.649.45cos 27.649.5304kA i e -=?---=- 同理可以写出i b , i c ，并进行比较验证： ()()0.010.005 b 9.45cos 3140.01147.649.45cos 147.649.0624kA i e -=?---= ()()0.010.005 c 9.45cos 3140.0192.369.45cos 92.360.4418kA i e -=?+-= (4) 在短路前空载情况下，有步骤(2)所列的各相短路电流表达式可知：若初相角|α?φ|等 于0°或是180°时，a 相短路电流直流分量起始值达到最大，短路电流最大瞬时值也最大。由于φ=57.64°，则α=φ=57.64°或α=?180+φ=122.36°。 带入步骤(2) i a , i b , i c 的表达式中进行验证： ()()()()()()()()0.010.005 a 0.010.005 b 0.010.005 c 0.01s 9.45cos 3140.0109.4510.7286kA 0.01s 9.45cos 3140.011209.45cos 120 5.3643kA 0.01s 9.45cos 3140.011209.45cos 120 5.3643kA i t e i t e i t e --- ==?+-===?---===?+-= 2. 一发电机、变压器组的高压侧断路器处于断开状态，发电机空载运行，其端电压为额定电压。试计算变压器高压侧突然三相短路后短路电流交流分量初始值I ''m 。 发电机：S N =200MW ，U N =13.8kV ，cos φN =0.9，x d =0.92，x 'd =0.32，x ''d =0.20 变压器：S N =240MVA ，220kV/13.8kV ，U s(%)=13 解：取S B =100MVA ，U B1取为13.8kV ，则U B2=13.8(220/13.8)=220kV 11 4.18kA 3313.8B B B I U ==? 22 0.26kA 33220 B B B I U = = =?

短路电流的实用计算题库

第五章短路电流的实用计算题库 本文来自: 专业工控技术学习交流平台---99工控论坛作者: 小电工日期: 2009-11-9 20:22 阅读: 376人打印收藏大中小 一、填空题 1．短路种类有（）、（）、（）和（）。 2．无限大容量系统是指（）。 3．在暂态过程中短路电流包含两个分量：一是（）。另一是（）。 4．短路功率与短路电流标么值的关系是（）。 5．单相接地短路的附加电抗是（），两相接地短路的附加电抗是（）。 6．已知变压器的短路电压百分比，以额定值为基准值的电抗标么值为（）。 二、选择题 1．短路电流计算中，电路元件的参数采用（）。 A.基准值 B.标么值 C.额定值 D.有名值 2．短路电流计算中，下列假设条件错误的是（）。 A.三向系统对称运行B各电源的电动势相位相同C各元件的磁路不饱和D.同步电机不设自动励磁装置 3．220KV系统的基准电压为（）。 A.220KV B.242KV C.230KV D.200KV 4.短路电流的计算按系统内（）。 A.正常运行方式 B. 最小运行方式 C. 最大运行方式 D. 满足负荷运行方式

5．只有发生（）故障，零序电流才会出现。 A.相间故障 B.振荡时 C.不对称接地故障或非全相运行时 D.短路 6．在负序网络中，负序阻抗与正序阻抗不相同的是（）。 A.变压器 B.发电机 C.电抗器 D.架空线路 7．发生三相对称短路时，短路电流为（）。 A.正序分量 B.负序分量 C.零序分量 D.正序和负序分量 8．零序电流的分布主要取决于（）。 A.发电机是否接地 B.运行中变压器中性点、接地点的分布 C.用电设备的外壳是否接地 D.故障电流 9．电路元件的标么值为（）。 A.有名值与基准值之比 B. 有名值与额定值之比 C. 基准值与有名值之比 D.额定值与有名值之比 三、简答题 1．什么是电力系统的短路？短路故障有哪几种类型？哪些是对称短路？哪些是不对称短路？ 2．什么是标幺值？标么值有何特点？ 3．是无穷大容量电力系统？ 4．无穷大容量电力系统中发生短路时，短路电流如何变化？ 5．什么是短路电流的周期分量、非周期分量、冲击短路电流、母线残压？

电动机温升的基本测量方法

电动机温升的基本测量方法 电力作业人员都知道，电力设备在运行做工的过程中不可避免的要产生热能，进而产生无功功率等，电动机的运行也不例外，其中电动机的温升是判断电动机是否正常运行的一个重要的参考指标，那么电动机的温升具体是怎么测量的呢？ 一，电动机温度热量的产生。 一台电机中的温度分布和热量流通情况十分复杂。各种损耗形成不同的热风损耗转化为热量后，将流过不同的材料，由电机外表面散发至外面。 主要的热源来自电机内部，即来自电流流过导体时产生的铜损耗，以及在铁芯内当磁通变化时所产生的铁损耗。轴承摩擦所产生的热，仅为局部的热源，对绕组和铁芯的温升影响不大。在电机内部，各点的温度是不均匀的。在发热量大而散热不易之处，例如在电枢的槽的底部温度为最高。 当电机开始运转后，由于热量不断产生，各部分温度将继续增加，直到热量的产生和散发达到乎衡为止。 二，电动机散热的基本方式。 1，电机的热量向外发散时主要依靠对流作用，其次为幅射作用。 因为电机的底座和电机所接触的空气都为不良导热体，由传导作用传热主要在电机内部进行。辐射作用的有效表面仅为电机各部分的

外表面。 2，对流作用又可区分为自然对流和强制对流两种。 自然对流作用：是由于和散热面相接触的热空气的上升，且其所逸出的空间由周围的空气的填补； 强制对流作用：是由待备的通风器，例如附装在机轴上的风扇，在冷却表面上形成气流。 旋转着的电枢本身也起着带动气流的作用。限制温升的有效方法是增强散热作用。 三，电动机温升的基本测量方法。 由于电机各部分的发热和散热过程比较复杂，影响的因素很多，所以对温升的计算通常只作近似的估算，在设计电机时，常以经验数据为依据。 测定电机各部分温度的方法，主要有下列四种方法： 1、温度计测量法。 此法用温度计直接测定温度，最为简便。但用温度计仅能接触到电机各部分的表面，所测得的仅为表面温度。用温度计无法测出电机内部的最高温度。 2、电阻测量法。 此法只能用以测定绕组的平均温度。原理： 在电机运转以前，我们先测得绕组的冷态电阻r1,即当绕组温度等于冷却介质温度t1时的电阻。设电机运转以后绕组的湿度升高至t2，绕组的电阻便增加至r2。加温度用摄氏来量度，则对铜线绕组

母线最大短路电流简算

一.概述 供电网络中发生短路时,很大的短路电流会使电器设备过热或受电动力作用而遭到损坏,同时使网络内的电压大大降低,因而破坏了网络内用电设备的正常工作.为了消除或减轻短路的后果,就需要计算短路电流,以正确地选择电器设备、设计继电保护和选用限制短路电流的元件. 二.计算条件 1.假设系统有无限大的容量.用户处短路后,系统母线电压能维持不变.即计算阻抗比系统阻抗要大得多. 具体规定: 对于3~35KV级电网中短路电流的计算,可以认为110KV及以上的系统的容量为无限大.只要计算35KV及以下网络元件的阻抗. 2.在计算高压电器中的短路电流时,只需考虑发电机、变压器、电抗器的电抗,而忽略其电阻;对于架空线和电缆,只有当其电阻大于电抗1/3时才需计入电阻,一般也只计电抗而忽略电阻. 3. 短路电流计算公式或计算图表,都以三相短路为计算条件.因为单相短路或二相短路时的短路电流都小于三相短路电流.能够分断三相短路电流的电器,一定能够分断单相短路电流或二相短路电流. 三.简化计算法 即使设定了一些假设条件,要正确计算短路电流还是十分困难,对于一般用户也没有必要.一些设计手册提供了简化计算的图表.省去了计算的麻烦.用起来比较方便.但要是手边一时没有设计手册怎么办?下面介绍一种“口诀式”的计算方法,只要记牢7句口诀,就可掌握短路电流计算方法. 在介绍简化计算法之前必须先了解一些基本概念. 1.主要参数 Sd三相短路容量(MV A)简称短路容量校核开关分断容量 Id三相短路电流周期分量有效值(KA)简称短路电流校核开关分断电流 和热稳定 IC三相短路第一周期全电流有效值(KA) 简称冲击电流有效值校核动稳定 ic三相短路第一周期全电流峰值(KA) 简称冲击电流峰值校核动稳定

温度与温升

温升就是电机温度比周围环境温度高出的数值. 电机温度与温升的概念及测量和计算 收藏此信息打印该信息添加：用户发布来源：未知 电机绕组、轴承及其它部件，只有低于其最高允许工作温度下使用，才能保证其经济使用寿命和运行可靠性。《电气时代》2001年第2期刊登的《温度与温升》值得学习和深思。笔者愿借题再探讨有关认识。 电机的发热避免不了的想到了发热程度，涉及到电机发热程度的理论认识是：温升，温升限度、绝缘材料、绝缘结构，耐热等级等。因此，要认识和理解上面几个名词的含义，才能更好地注意和修正电机的发热程序。 1．温升电机温升温升限度 （1）某一点的温度与参考（或基准）温度之差称温升。也可以称某一点温度与参考温度之差。 （2）什么叫电机温升。电机某部件与周围介质温度之差，称电机该部件的温升。 （3）什么叫电机的温升限度。电机在额定负载下长期运行达到热稳定状态时，电机各部件温升的允许极限，称温升限度。电机温升限度，在国家标准GB755-65中作了明确规定，如附表所示。 在电机中一般都采用温升作为衡量电机发热标志，因为电机的功率是与一定温升相对应的。因此，只有确定了温升限度才能使电机的额定功率获得确切的意义。 2．绝缘材料绝缘结构耐热等级 （1）什么叫绝缘材料。用来使器件在电气上绝缘的材料称绝缘材料。 （2）什么叫绝缘结构。一种或几种绝缘材料的组合称绝缘结构。 （3）什么叫耐热等级。表示绝缘结构的最高允许工作温度，并在这样的温度下它能在预定的使用期内维持其性能，在允许的范围内及其所分的等级耐热等级。耐热等级分为Y级9

0℃、A级10℃、E级120℃、B级130℃、F级155℃、H级180℃和H级以上共七个等级。 从上所述，电机中不同耐热等级的绝缘材料有着不同的最高允许工作温度。所谓最高允许工作温度是指：在此温度下长期使用时，绝缘材料的物理、机械、化学和电气性能不发生显著恶性变化，如超过此温度，则绝缘材料的性能发生质变，或引起快速老化。因此，绝缘材料最高允许工作温度是根据它经济使用寿命确定的。从附表中可以看到，温升限度基本上取决于绝缘材料的等级，但也和温度的测量方法、被测部的传热和散热条件有关，取决于绝缘材料的最高允许工作温度。当周围冷却介质（例如空气）的最高温度确定后，就可根据绝缘材料的最高允许工作温度规定电机部件的温升限度。根据统计我国各地的绝对最高温度一般在35～40℃之间，因此在标准中规定+40℃作为冷却介质的最高标准。 3．温度的测量 （1）冷却介质温度测量。所谓冷却介质是指能够直接或间接地把定子和转子绕组、铁心以及轴承的热量带走的物质；如空气、水和油类等。靠周围空气来冷却的电机，冷却空气的温度（一般指环境温度）可用放置在冷却空气进放电机途径中的几只膨胀式温度计（不少于2只）测量。温度计球部所处的位置，离电机1～2m，并不受外来辐射热及气流的影响。温度计宜选用分度为0.2℃或0.5℃、量程为0～50℃为适宜。 （2）绕组温度的测量。电阻法是测定绕组温升公认的标准方法。1000kW以下的交流电机几乎都只用电阻法来测量。电阻法是利用电动机的绕组在发热时电阻的变化，来测量绕组的温度，具体方法是利用绕组的直流电阻，在温度升高后电阻值相应增大的关系来确定绕组的温度，其测得是绕组温度的平均值。冷态时的电阻（电机运行前测得的电阻）和热态时的电阻（运行后测得的电阻）必须在电机同一出线端测得。绕组冷态时的温度在一般情况下，可以认为与电机周围环境温度相等。这样就可以计算出绕组在热态的温度了。

母线保护及失灵保护

母线保护及失灵保护 辛伟 母线保护： 母线是发电厂和变电站重要组成部分之一。母线又称汇流排，是汇集电能及分配电能的重要设备。运行实践表明：在众多的连接元件中，由于绝缘子的老化，污秽引起的闪路接地故障和雷击造成的短路故障次数甚多。另外，运行人员带地线合刀闸造成的母线短路故障，也有发生。母线的故障类型主要有单相接地故障，两相接地短路故障及三相短路故障。两相短路故障的几率较少。 当发电厂和变电站母线发生故障时，如不及时切除故障，将会损坏众多电力设备及破坏系统的稳定性，从而造成全厂或全变电站大停电，乃至全电力系统瓦解。因此，设置动作可靠、性能良好的母线保护，使之能迅速检测出母线故障所在并及时有选择性的切除故障是非常必要的。 对母线保护的要求： 与其他主设备保护相比，对母线保护的要求更苛刻。 （1）高度的安全性和可靠性 母线保护的拒动及误动将造成严重的后果。母线保护误动将造成大面积停电；母线保护的拒动更为严重，可能造成电力设备的损坏及系统的瓦解。 （2）选择性强、动作速度快 母线保护不但要能很好地区分区内故障和外部故障，还要确定哪条或哪段母线故障。由于母线影响到系统的稳定性，尽早发现并切除故障尤为重要。 母差保护的分类： 母线差动保护按母线各元件的电流互感器接线不同可分为母线不完全差动保护和母线完全差动保护；母线不完全差动保护只需将连接于母线的各有电源元件上的电流互感器接入差动回路，在无电源元件上的电流互感器不接入差动回路。母线完全差动保护是将母线上所有的各连接元件的电流互感器连接到差动回路。母线完全差动保护又包括固定连接方式母差保护、电流相位比较式母差保护、比率制动式母差保护（阻抗母线差动保护）、带速饱和电流互感器的电流式母线保护等。 莲花厂的WMH-800微机型母线保护装置为比率制动式母差保护。 固定连接系指一次元件的运行方式下二次回路结线固定，且一一对应。双母线同时运行方式,按照一定的要求,将引出线和有电源的支路分配固定连接于两条母线上,这种母线称为固定连接母线。这种母线的差动保护称为固定连接方式的母线完全差动保护。 对它的要求是一母线故障时,只切除接于该母线的元件,另一母线可以继续运行,即母线差动保护有选择故障母线的能力。当运行的双母线的固定连接方式被破坏时,该保护将无选择故障母线的能力,而将双母线上所有连接的元件切除。 母联电流相位比较式母线差动保护主要是在母联开关上使用比较两电流相量的方向元件，引入的一个电流量是母线上各连接元件电流的相量和即差电流,引入的另一个电流量是流过母联开关的电流。在正常运行和区外短路时差电流很小，方向元件不动作；当母线故障不仅差电流很大且母联开关的故障电流由非故障母线流向故障母线，具有方向性，因此方向元件动作且具有选择故障母线的能力。 集成电路型母线保护根据差动回路中阻抗的大小，可分为低阻抗型母线保护(一般为几欧姆)，中阻抗型母线保护(一般为几百欧姆)，高阻抗型母线保护(一般为几千欧姆)。 低阻抗型母线保护（一般为几欧姆）：低阻抗母线差动保护装置比较简单，一般采用久

电动机的绝缘等级及允许温升

电动机的绝缘等级及允许温升 电动机的导线及槽内都要用绝缘材料，槽内所采用的绝缘材料有纸、布、绸、玻璃纤维、石棉、云母等，导线绝缘也有绝缘漆、树脂漆、环氧漆、纱包、丝包、漆包等方式，按电动机的功率大小、使用环境条件、环境温度等因素而定，具体分六级，见表1。 表1 电动机的绝缘等级及允许温升 对中小功率的电动机，绕组内（即槽内）不埋温度测量元件，所以无法得知较真实的温度值，只能从电动机外壳的温度高低来判别，这比槽内的温度要低20～30℃，日常判别电动机的温度也只能如此，具体可用棒形酒精温度计或水银温度计、表面电子测温仪、红外辐射测量仪。允许温升的计算方法为 允许温升＝允许最高温度－内外温差－环境温度 例如，用A级绝缘材料时 允许温升＝［105-（20～30）-35］℃＝（40～50）℃ 这时外壳测得的温度应是［（40～50）+35］℃＝（75～85）℃ 电动机的温升高低与电动机的负载大小、环境温度高低、通风量的大小、实际转速高低（尤其是变频调速f＜50Hz 运行时要注意）和电动机的质量好坏有直接关系，但不能超过允许最高温度，否则会加速绝缘材料的老化，甚至冒烟、烧毁。所以在电动机运行中要经常测量，观察电动机的外壳温度的变化，切不可马虎大意。 电机绕组温度与温升的国家规定允许标准

大家都知道衡量电机发热程度是用“温升”而不是用“温度”来衡量的，当“温升”突然增大或超过最高工作温度时，说明电机已发生故障。下面就一些基本概念给出基本说明。 1 绝缘材料的绝缘等级 绝缘材料按耐热能力分为Y、A、E、B、F、H、C7个等级，其极限工作温度分别为90、105、120、130、155、180℃、及180℃以上。 所谓绝缘材料的极限工作温度，系指电机在设计预期寿命内，运行时绕组绝缘中最热点的温度。根据经验，A级材料在105℃、B级材料在130℃的情况下寿命可达10年，但在实际情况下环境温度和温升均不会长期达设计值，因此一般寿命在15～20年。如果运行温度长期超过材料的极限工作温度，则绝缘的老化加剧，寿命大大缩短。所以电机在运行中，温度是影响绕组使用寿命的主要因素之一。 2 温升 温升是电机与环境的温度差，是由电机发热引起的。运行中的电机铁芯处在交变磁场中会产生铁损，绕组通电后会产生铜损，还有其它杂散损耗等。这些都会使电机温度升高。另一方面电机也会散热。当发热与散热相等时即达到平衡状态，温度不再上升而稳定在一个水平上。当发热增加或散热减少时就会破坏平

变电站母线故障事故处理分析

变电站母线故障事故处理分析 【摘要】母线是变电站不可或缺的电气设备，对于变电站变电系统生产运行的稳定性具有决定性影响。变电站母线一旦产生故障事故，会影响着变电站供电可靠性，导致供电中断，造成大面积停电事故产生，为用户造成重大损失。基于此，加强对变电站母线事故产生原因与处理要点分析对于保障变电站供电稳定性与可靠性意义重大。本文在分析了变电站母线事故产生原因的基础上，着重分析了变电站母线事故处理要点。 【关键词】变电站；母线故障；供电 一、变电站母线事故产生原因分析 减少变电站母线故障发生率，分析母线故障产生原因并对其加以及时处理，是确保电力系统正常运行与生产的基本要求，同时也是提高供电可靠性的有效手段。变电站母线故障事故多由母线上的设备产生故障引起，不但会造成供电中断，造成大面积停电事故产生，同时还会严重损坏电力系统电气设备，更甚者还会造成电力系统的崩解，造成用户与变电站重大的经济损失。基于此，分析母线故障的类型与产生原因，对其进行有针对性的解决尤为必要。通常而言，变电站母线故障主要有污闪、相间短路（接地）故障、单相接地故障、两相（三相）短路故障、金属性接地故障等。变电

站母线故障事故产生原因主要可归纳为以下两方面原因：（一）客观因素因素引发母线故障 1.一般原因：电流（电压）互感器、断路器、母线等电气设备质量差，容易造成设备爆炸等事故，从而引起母线故障事故。 2.主要原因：断路器套管与母线绝缘子之间产生闪络现象，设置于母线与断路器之间的电流互感器与母线上的电压互感器在操作切换过程中，损坏了隔离开关与断路器之间的绝缘子，从而引发母线故障。同时，线路断路器继电保护拒动越级跳闸，也会造成母线失电事故。 3.外部原因：如天气原因或者环境因素引发的母线故障。其中，尤以雾闪发生的频率较高。而如工业污染等环境因素也会造成母线故障 （二）人为原因引发的母线故障 变电站运行人员的人为误操作是引发母线故障事故的重要原因，占变电站母线故障总体的五分之一左右。例如，在运行人员在带负荷的情况下拉动隔离开关，这一误操作很容易造成电弧现象产生，从而引起母线故障。变电站运行人员人为误操作引发的母线故障事故多属于相当严重的三相故障。同时，在配电装置布置中，若大量采用高层布置的形式，在变电站电气系统中其中一组母线产生故障的情况下，采用此种配电装置方式，有可能使电气系统另一组母线产生

短路故障分析习题

1. 下图所示的电网中，f 点三相短路时，发电机端母线电压保持不变。r 1，x 1分别为电抗器的电阻和电抗，r 1=Ω，x 1=Ω，r 2，x 2分别为电缆的电阻和电抗，r 2=Ω, x 2=Ω。若母线的三相电压为： ( )( )() a s b s c s 6.3cos 6.3cos 1206.3cos 120 u t u t u t ωαωαωα+=+-=++ 在空载情况下，f 点突然三相短路。设突然短路时α=30°，试计算： (1) 电缆中流过的短路电流交流分量幅值。 (2) 电缆中三相短路电流表达式。 (3) 三相中哪一相的瞬时电流最大，并计算其近似值。 (4) α为多少度时，a 相的最大瞬时电流即为冲击电流。 、 解：r 1, x 1分别为电抗器的电阻和电抗，r 1=Ω , 140.693100x = =Ω r 2, x 2分别为电缆的电阻和电抗，r 2=Ω, x 2=Ω 令r = r 1+ r 2=Ω, x = x 1+ x 2=Ω 令0.943arctan()57.64x z r ?==Ω = = (1) 三相短路电流交流分量的幅值为：9.45kA m I == (2) 直流分量衰减时间常数为：/0.7970.005s 3140.505 a L x T R r ω= ===? 由于短路前线路处于空载，则短路前瞬间线路电流为0，则每条电缆中三相短路电流的表达式为： 1 , x 1 2 2

()()()()()()()()a m m 0.005 0.005 b 0.005 c cos 0cos 9.45cos 27.649.45cos 27.649.45cos 147.649.45cos 147.649.45cos 92.369.45cos 92.36a t T s t s t s t s i I t I e t e i t e i t e ωα?α?ωωω- -- - =+-+--????=---=---=-- (3) 直流分量值越大，短路电流瞬时值越大，且任意初相角下总有一相直流分量起始值最 大。由步骤(2)可知，cos(?°)>cos(?°)>cos°)，a 相的直流分量最大，大约在短路发生半个周波之后，a 相电流瞬时值将到达最大值，即 / ()()0.010.005 a 9.45cos 3140.0127.649.45cos 27.649.5304kA i e -=?---=- 同理可以写出i b , i c ，并进行比较验证： ()()0.010.005 b 9.45cos 3140.01147.649.45cos 147.649.0624kA i e -=?---= ()()0.010.005 c 9.45cos 3140.0192.369.45cos 92.360.4418kA i e -=?+-= (4) 在短路前空载情况下，有步骤(2)所列的各相短路电流表达式可知：若初相角|α?φ|等 于0°或是180°时，a 相短路电流直流分量起始值达到最大，短路电流最大瞬时值也最大。由于φ=°，则α=φ=°或α=?180+φ=°。 带入步骤(2) i a , i b , i c 的表达式中进行验证： ()()()()()()()()0.010.005 a 0.010.005 b 0.010.005 c 0.01s 9.45cos 3140.0109.4510.7286kA 0.01s 9.45cos 3140.011209.45cos 120 5.3643kA 0.01s 9.45cos 3140.011209.45cos 120 5.3643kA i t e i t e i t e --- ==?+-===?---===?+-= 2. 一发电机、变压器组的高压侧断路器处于断开状态，发电机空载运行，其端电压为额定电压。试计算变压器高压侧突然三相短路后短路电流交流分量初始值I ''m 。 发电机：S N =200MW ，U N =，cos φN =，x d =，x 'd =，x ''d = 变压器：S N =240MVA ，220kV/，U s(%)=13 [ 解：取S B =100MVA ，U B1取为，则U B2=(220/=220kV 11 4.18kA 3313.8 B B B I U = =?

电机温升和绝缘等级.pdf

电机温升和绝缘等级 用来使器件在电气上绝缘的材料称绝缘材料。 一种或几种绝缘材料的组合称绝缘结构。 表示绝缘结构的最高允许工作温度，并在这样的温度下它能在预定的使用期内维持其性能，在允许的范围内及其所分的等级即耐热等级。耐热等级分为Y级90℃、A级105℃、E级120℃、B级130℃、F级155℃、H 级180℃和H级以上共七个等级。 超过这个限度，绝缘材料的寿命就急剧缩短，甚至会烧毁。这个温度限度，称为绝缘材料的允许温度。 某一点的温度与参考（或基准）温度之差称温升。也可以称某一点温度与参考温度之差。电机某部件与周围介质温度之差，称电机该部件的温升。 电机在额定负载下长期运行达到热稳定状态时，电机各部件温升的允许极限，称温升限度。 绝缘材料的允许温度，就是电机的允许温度；绝缘材料的寿命，一般就是电机的寿命。 电机负载运行时，从尽量发挥它的作用出发，所带负载即输出功率越大越好（若不考虑机械强度）。但是输出功率越大、损耗功率越大，温度越高。我们知道，电机内耐温最薄弱的东西是绝缘材料，如漆包线。绝缘材料耐温有个限度，在这个限度内，绝缘材料的物理、化学、机械、电气

等各方面性能都很稳定，其工作寿命一般约为20年。按照允许温度的高低， 电机常用的绝缘材料为A、E、B、F、H五种。按环境温度为40摄氏度计算， 这五种绝缘材料及其允许温度和允许温升如下表所示：- 大家都知道衡量电机发热程度是用“温升”而不是用“温度”，当“温升”突然增大或超过最高工作温度时，说明电机已发生故障。下面就一些基本概念进行讨论。 1 绝缘材料的绝缘等级 绝缘材料按耐热能力分为y、a、e、b、f、h、c7个等级，其极限工作温度分别为90、105、120、130、155、180℃、及180℃以上。 所谓绝缘材料的极限工作温度，系指电机在设计预期寿命内，运行时绕组绝缘中最热点的温度。根据经验，a级材料在105℃、b级材料在130℃的情况下寿命可达10年，但在实际情况下环境温度和温升均不会长期达设计值，因此一般寿命在15～20年。如果运行温度长期超过材料的极限工作温度，则绝缘的老化加剧，寿命大大缩短。所以电机在运行中，温度是寿命的主要因素之一。 2 温升 温升是电机与环境的温度差，是由电机发热引起的。运行中的电机铁芯处在交变磁场中会产生铁损，绕组通电后会产生铜损，还有其它杂散损耗等。这些都会使电机温度升高。另一方面电机也会散热。当发热与散热相等时即达到平衡状态，温度不再上升而稳定在一个水平上。当发热增加或散热减少时就会

母线失压事故的分析及处理

母线失压事故的分析及处理 摘要：本文结合母线失压事故的相关案例，全面分析了母线失压事故的原因，归纳了母线失压事故原因的判断流程和事故处理流程，并在此基础上提出了事故处理方法和预防措施。 关键词：母线失压事故处理 母线是发电厂，变电站的神经枢纽，是电气元件的结合点。母线故障失压将直接影响到电网安全稳定运行，本文就母线失压相关问题进行交流与探讨。 母线失压事故的原因及判断 1.原因分析 母线失压的原因归纳起来一般为： （1）天气原因：造成母线间隔线或瓷瓶放电 （2）开关原因：母线侧开关内部缺陷造成母线故障或母线上某开关拒动后启动失灵保护 （3）保护动作：母差保护或失灵保护误动作 （4）误操作：导致母线故障停电，如误挂地线，错拉开关等 2.原因判断 （1）根据保护动作情况及事故后的母线方式进行初步判断。假设某站母线发生故障，母线接线方式为双母线接线，线路保护配置为----闭锁式的CSL101及LFP901型微机保护。在此基础上分析母线故障后的保护动作情况及事故后的母线方式。 若母差保护动作，显示单项故障，跳开本侧母线所有开关，线路对侧开关跳闸后重合成功，可初步判断母线发生单项短路故障。 若母差保护动作，显示相间故障，故障母线侧开关及线路对侧开关均在断开位置，可初步判断母线发生相间短路故障。 若母差保护动作，显示单相故障，故障母线侧开关在断位，对侧某一线路开关跳闸后重合不成功。此时，应该考虑跳闸线路母线开关和线路CT间是否存在故障。 若线路保护动作，显示故障，同时伴有失灵保护动作，可初步分析为线路故障，母线开关拒动并导致母线失压 若母差保护动作，2条母线同时跳闸，可能是母联死区故障或母线发生相继故障 (2)结合其他信息综合判断，母线失压后，调度人员除应及时了解事故场站的保护动作情况外，还应询问周围场站的录波器是否启动，相邻线路保护有无高频呼唤等情况，以此判断一次设备是否发生短路故障，并排除保护误动的可能性。 班人员应充分利用一切信息，综合故障发生的声音，火光位置及保护动作情况，初步判断故障相及故障点，并迅速组织人员检查。现场如有一次设备操作，可考虑现场值班人员存在误挂接地线，误拉开关等情况。因操作设备发生故障的几率较大，现场值班员应立即停止操作，迅速对涉及的设备进行外观检查，发现故障点并立即隔离。 若场站有检修工作或二次回路保护正在检修时发生母线失压事故，则存在保护误动或人为误碰出口的可能。 同一场站的2条母线同时跳闸的原因可能为：母联死区故障（即母联开关和

母线最大短路电流如何计算

1】系统电抗的计算 系统电抗，百兆为一。容量增减，电抗反比。100除系统容量 例：基准容量100MVA。当系统容量为100MVA时，系统的电抗为XS*=100/100＝1 当系统容量为200MVA时，系统的电抗为XS*=100/200＝0.5 当系统容量为无穷大时，系统的电抗为XS*=100/∞＝0 系统容量单位：MVA 系统容量应由当地供电部门提供。当不能得到时，可将供电电源出线开关的开断容量 作为系统容量。如已知供电部门出线开关为W-VAC 12KV 2000A 额定分断电流为40KA。则可认为系统容量S=1.73*40*10000V=692MVA, 系统的电抗为XS*=100/692＝0.144。 【2】变压器电抗的计算 110KV, 10.5除变压器容量；35KV, 7除变压器容量；10KV{6KV}, 4.5除变压器容量。 例：一台35KV 3200KVA变压器的电抗X*=7/3.2=2.1875 一台10KV 1600KVA变压器的电抗X*=4.5/1.6=2.813 变压器容量单位：MVA 这里的系数10.5，7，4.5 实际上就是变压器短路电抗的％数。不同电压等级有不同的值。 【3】电抗器电抗的计算 电抗器的额定电抗除额定容量再打九折。 例：有一电抗器U=6KV I=0.3KA 额定电抗X=4% 。 额定容量S=1.73*6*0.3=3.12 MVA. 电抗器电抗X*={4/3.12}*0.9=1.15 电抗器容量单位：MVA 【4】架空线路及电缆电抗的计算 架空线：6KV，等于公里数；10KV，取1/3；35KV，取3％0 电缆：按架空线再乘0.2。

电机绕组温升公式

电机绕组温升公式 △t=(R2-R1)/R1*(234.5+t1)-(t2-t1) ▽t---绕组温升 R1---实验开始的电阻 (冷态电阻) R2---实验结束时的电阻(热态电阻) k---对铜绕组，等于234.5；对于铝绕组：225 t1---实验开始时的室温 t2---实验结束时的室温 电机温升公式 θ=(R2-R1)/R1*(235+t1)+t1-t2(K) R2-试验结束时的绕组电阻，Ω； R1-试验初始时的绕组电阻，Ω； t1-试验初始时的绕组温度（一般指室温），℃； t2-试验结束时的冷却介质温度（一般指室温），℃。 235是铜线，铝线为225 电阻发温升计算公式： Q=（Rr-Re)/Re x (235+te)+te-tk Rr:发热状态下的绕组电阻。 Re:冷却状态下的绕组电阻。 te:测量Re时的环境温度，也就是实验开始时的绕组温度。tk:做温升实验结束时的环境温度。

电机温升试验 电机中绝缘材料的寿命与运行温度有密切的关系，为保证电机安全、合理的使用，需要监视与测量电机绕组、铁心等其他部分的温度。按国家标准规定，不同绝缘等级的电机绕组有不同的允许温升，如下表所示 绝缘等级绝缘结构需用温度环境温度热点温度温升限值 A 105 40 5 60 E 120 40 5 75 B 130 40 10 80 F 155 40 10 105 H 180 40 15 125 若超过规定值,如对B级绝缘的电机，温升每增加10度，电机的寿命将降低一半。因此电机的温升试验，准确的测取某个部件的温度，对改进电机的设计和制造工艺，提高电机的质量是非常重要的对电机绕组和其他各部分的温度测量，目前虽已采用不少先进技术，仍可归纳为电阻法、温度计法、埋置检温计法三种基本方法。 一、电阻法 在一定的温度范围内，电机绕组的电阻值将随着温度的上升而相应的增加，而且其阻值与温度之间存在着一定的函数关系。根据这一原理，可以通过测定电机绕组的电阻来确定其温度，故称电阻测量法。 当绕组温度在-50~150度范围时，其温升有下式确定 Δθ=(Rf-R0)(k+θ0)/R0+θ0-θf 式中R0、θ0分别为绕组的实际冷态电阻和环境温度；Rf、θf分别为绕组热态式电阻和环境温度；k为常数，对铜绕组为235，对铝绕组225 如果不能采用带电测量装置，可采用较先进的快捷、准确、数字显示的各种毫欧表

变电站母线故障处置方案

变电站母线故障处置方案 1 总则 1.1 编制的目的 为了提高广西桂东电力股份有限公司（下称桂东电力）供电公司（下称公司）对母线故障的处理能力，建立能统一指挥、协同作战的快速有效处理机制，控制事态发展，保证设备安全减少财产损失，保证正常生产经营，根据本站实际情况制定本方案。 1.2 编制依据 依据桂东电力《安全生产工作规定》、《电力企业现场处置方案编制导则》、《火灾事故应急救援预案》制定本方案。 1.3 适用范围 本处置方案适用于桂东电力供电公司所辖变电站母线故障现场应急处置工作。 2事故特征 2.1 事件类型及危险性分析 2.1.1 母线故障可分为单相接地和相间短路故障 2.1.2 母线故障由于高电压、大电流可能造成设备损坏及母线全停事故，也能造成变电站全停电事故，对外少送电。 2.2 事故发生的区域、地点 变电站220kV、110kV、35kV、10kV母线 2.3 造成母线故障的可能原因 a）母线绝缘子绝缘损坏或发生闪络故障； b）母线上所接电压互感器故障； c）各出线电流互感器之间的断路器绝缘子发生闪络故障； d）连接在母线上的隔离开关绝缘损坏或发生闪络故障； e）母线避雷器、绝缘子等设备故障； f）误操作隔离开关引起母线故障； 3、应急组织及职责 3.1 供电公司应急指挥领导小组

总指挥：供电所所长 副总指挥：供电所副所长、生产科科长 成员：生产科副科长、客户中心、物资科、检修与运行等部门负责人。3.1.1应急管理工作办公室 公司应急指挥部下设办公室，设在生产科，负责日常应急管理工作。 主任：生产技术科科长 副主任：安全监察科科长 成员：供电所副所长、安全监察科专责、生产科副科长、办公室副主任。 3.2应急管理工作领导小组主要职责 a)负责事故发生时的救援指挥工作，采取紧急措施限制事故的扩大，及时隔 离故障设备和区域；负责运行设备的监视、隔离工作，保证正常设备的安全稳定运行。 b)负责及时、准确地将紧急事故发生的性质、时间、地点汇报上级单位，并 根据指挥小组命令果断采取有效措施展开事故处理工作。 c)加强与调度联系，及时、准确汇报现场事故情况，并根据其调度指令严格 执行有关操作。 d)积极配合故障设备的抢修工作。 e)全面记录事故发生的现象、设备运行状态和事故应急处理经过。 f)组织现场恢复工作，尽快恢复非故障设备正常运行。 g)参与事故预案演练和预案的修订工作。 4 应急处置 4.1 应急现场处置程序 当母线故障后当班人员立即根据保护动作和安全自动装置动作情况，开关信号及事故现象（如火光、爆炸声音等）判断事故情况（母线本身故障，母线引出设备故障），与此同时立即汇报所长和调度，迅速赶赴事发现场。若是导致全站失压，应按现场处置规程或相关规定快速处置并报告。 4.2 报警 所有运行人员应熟悉报警程序，发现母线故障，现场第一发现人员应立即报告值长，值长根据情况汇报所长，由所长下令启动处置方案，严重时向上级汇报